聽聽 Intel 專家怎麼說,如何有效衡量處理器效能

作者 | 發布日期 2015 年 12 月 27 日 0:00 | 分類 晶片 , 軟體、系統 , 電腦 follow us in feedly

前陣子 Intel 舉辦了一場小型的技術說明會,請到英特爾公司平台評估及效能分析團隊的經理 Hiral Gheewala 先生,與同部門使用者經驗計畫推廣經理 Pallavi Sharma 女士,來與技術編輯們聊聊該如何有效衡量處理器效能,此次主題聚焦在第 6 代 Intel Skylake 行動版處理器,行動版處理器共推出 3 款不同瓦數的版本:Y(4.5W)、U(15W)與H(45W),換句話說在挑選筆記型電腦、2 合 1 筆電或者平板時,處理器型號結尾的英文字,就代表著其功耗與效能分級,挑選時可以依據需求來決斷,例如只要基本文書上網 Core M 系列即可,除此之外還需要編輯相片、影音等,可能就需要 U 的版本,若要頂級效能兼具遊戲就須採用 H 的版本。




行動世代  電力優先

在現今,效能已經不是行動裝置所極力追求的項目,「省電」才是行動裝置的死穴,試想想一台筆電帶著出門工作,卻還要擔心電力不足,更要故意挑有插座的位置才能坐下工作,這不是相當不便嗎?若想讓裝置省電,那肯定要先知曉使用者如何使用這台裝置,以現今筆者的使用習慣來看,與 Intel 提供的數據相當符合,使用電腦有 35% 在使用瀏覽器,上上 Facebook 跟粉絲團互動哈拉、20% 在使用生產工具,例如開啟 Word 打稿、19% 在創造影音內容、15% 在玩遊戲、9% 在進行影音串流觀看線上影片。

若以生產力、影片播放測試與閒置 3 種狀態來測量 SKL-Y SOC 處理器的功耗,可以發現平均功耗低於 1W,換句話說第 6 代 Intel 處理器,在行動裝置上有著相當好的電力功耗,可以讓合作夥伴打造出高續航力的產品。

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▲ Intel 行動版處理器的 3 種定位。

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▲ 上述提到的 SOC 處理器功耗測試。

Speed Shift 反應更速

除了電源的控制之外,為了加速新生代裝置的反應速度,Intel 在第六代的處理器上,放入了 Speed Shift 的新技術,在過往各位肯定聽過 Intel TurboBoost 技術,可以讓處理器依造軟體需求,自動調升處理器的運作時脈,像是 i7-6700HQ 這顆處理器基礎頻率為 2.6GHz,但最大超頻可達 3.5GHz,對於運行一些重度需求的遊戲,且又接上裝置的外接電源時,多半的筆電都能透過 TurboBoost 技術提升電腦的效率。

但依據上一個小節所提到的,使用者大多在操作瀏覽器這類負載較小的程序時,若要等待軟體要求處理器進行加速,可能為時已晚,因為這類程式都屬於負載小、執行時間短,但需要極快的速度做出反應。有鑑於此,Speed Shift 的這項技術,是透過硬體來控制,可以在極短的時間提升處理器頻率,讓這些任務能以更短的時間執行完畢,從圖表中可以看出原本透過硬體調整頻率,也就是沒有 Speed Shift 這項技術,幾乎需要 100ms 才能讓提升處理器的頻率,而使用 Speed Shift 這項技術,不僅只需要將近 20ms 就能達到高頻率進行運算,相同的工作下 Speed Shift 只需 60ms 就能完成。

從圖表來看有著將近 50% 的效能提升,但這是針對短時間的應用,像是網頁瀏覽、觸控操作這類負載不大、時間不長但需要急速的反應速度時,就能靠著 Speed Shift 提升產品的反應速度,而這項技術需要使用第 6 代 Intel Core 處理器與 Windows 10 作業系統才能達成。

而在 Windows 10 作業系統中,出現的 Windows Hello 登入技術,也是結合 Intel RealSense 的獨家技術,才能辦到讓電腦認識主人;除此之外,Windows 10 當中的 Cortana,原先需透過軟體進行全時聆聽,但相對的卻額外增加了電源損耗,因此 Intel 加入 Wake on Voice 的功能,可以透過硬體端加入的 DSP,進行全時聆聽的動作,藉此省去無謂的運算降低功耗。

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▲ Speed Shift 調變時間比較。

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▲ Wake on Voice 與軟體聆聽的耗電差異。

評測評測  效能測試

筆者在測試產品時,其實有著一慣的作業流程,例如先 Google 產品的基本資料,像是產品類型、定位、特色與規格,並開箱試用之後,接著就進入測試的環節,若以筆電來舉例不外乎,就是跑一些效能測試軟體與續航力的測試,其目的就是希望使用相同的測試基準,去快速的測試不同裝置,藉此得到一個公開的數據,讓筆者或讀者們能透過分數快速了解該產品的效能,進而讓產品在相互比較上有個依據。

因此,使用的測試軟體,其開發商是否可被信任、模擬的測試是否與實際使用相符、是否有提供評分的方法,以及穩定的版本更新,都是在使用測試軟體時需要注意的重點;此外,Intel 也提到實際影響應用程式運行效能的兩大因素:分支預測(Branch mispredictions)、快取預測(Cache misses),分支預測能有效提升管線化處理器的效能,預測的越準效能就越好,但相反的預測錯誤就需重頭來過;而快取預測則是當程序所需的資料,不在 L1 快取時往下查找到 L2、L3,若都沒有就會從系統記憶體中查找,因此不必要的延遲因而產生。

現實的應用中,像是 Word、PhotoShop、Powerpoint 等應用,其分支預測與快取預測的遺失量,差不多是一半一半,但若使用的測試軟體故意降低測試資料量,減少預測錯誤的發生,而測得的分數也不太具有公信力。

因此,Intel 也分享一些可靠的測試工具,像是主流使用測試 SYSmark 2014 1.5、TouchXPRT 2014、TabletMark v3、WebXPRT 2015、3DMark 1.2、GFXBench 3.0 等。在未來,筆者也會採用這些測試工具,產出更公正的產品評論。

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▲ 分支預測流程圖。

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▲ 快取遺失時的搜尋路徑與延遲。

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▲ 現實工具針對分支預測與快取預測的遺失統計。

Video Quality Experts Group

此外,Intel 還提供一套開源的影像品質測試工具 VQEG(www.its.bldrdoc.gov/vqeg),透過分析影像的噪點、邊緣銳利度、影像質量、色彩飽和度、動態範圍、對比等,多方因素來做出客觀的評分,這工具實在相當有趣,但礙於筆者手邊的照片不足,待有機會測試智慧手機時,使用這工具來評鑑手機的拍照功能再與讀者分享。

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▲ VQEG 分析影像評分測試工具。

(本文由 電腦 DIY 授權轉載;首圖來源:Intel) 

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